成形极限图FLD或FLC实验报告.doc

金属薄板成形极限曲线（FLC）测定试验报告测试人：审核人：日期：北京航空航天大学板料成形研究中心010-82315837QQ：3465941661引言中国XXXX与北京航空航天大学就xxx项目”进行“金属薄板成形极限曲线（FLC）测定试验”的专项技术服务合作。北京航空航天大学板料成形中心参照GB/T15825-2008《金属薄板成形性能与试验方法》标准和试验方法对xxx提供的xx种板料进行成形极限曲线（FLC）试验测定最终为XXX提供该项目板料的成形性性能的相应实验数据图表。2测试材料表1.1测试材料规格参数表材料规格（厚度mm）强度级别（抗拉MPa）热处理状态备注3测试试验设备与模具本次成形极限实验的设备采用北航自主研发的板材成形性能试验机——BCS-30D（图1）。停机采用载荷下降法的方式控制。图1BCS-30D通用板材成形性能试验机4.5成形极限图（FLD）4.5.1实验原理：在实验室条件下测定成形极限图时采用刚性凸模对试样进行胀形的方法必要时可辅以拉伸试验和液压胀形试验。在采用刚性模胀形试验的方法时将一侧表面制有网格圆的试样放置于模具与压边圈之间利用压边力压紧拉深筋以外的试样材料试样中部在凸模的作用下产生变形并形成凸包（见图1）其表面上的网格圆发生变形当凸包上某个局部产生颈缩或者破裂时停止试验测量颈缩区或者破裂区附近的网格圆长轴与短轴尺寸由此计算金属薄板允许的局部表面极限应变量（ε1、ε2）或（δ1、δ2）。对获得数据点不理想的试验件（主要是等双拉区）可采用液压胀形的方式参见4.3刚模胀形和液压胀形。在成形极限试验过程当中主要通过两种方式获得不同应变路径下的表面极限应变量。第一种方式是通过改变试样与凸模接触面之间的润滑条件主要用来测定成形极限图的右侧部分（双拉变形区即ε1＞0、ε2≥0或者δ1＞0、δ2≥0）。若在试样与凸模之间加以更理想的润滑介质可较为方便的获得接近于等双拉（ε1=ε2或者δ1=δ2）区域的表面极限应变量通常不同的润滑条件选择的越多试验确定的数据点越能反映成形极限曲线。第二种方式是采用不同宽度的试样主要用来测定成形极限图的左侧部分（拉压变形区即ε1＞0、ε2≤0或者δ1＞0、δ2≤0）。如果试样宽度选择的合适可以获得接近于单向拉伸应变状态（ε1=-2*ε2或者δ1=-2*δ2）和平面应变状态（ε2=0或者δ2=0）下的表面极限应变量。4.5.2试验试样的制备根据试验装置特点和实验原理为了防止窄条矩形试样在拉深筋处开裂本次试验试样确定为中部稍窄、两端稍宽的阶梯形状其尺寸如图3（单位mm）所示a=2040；b=6080；c=100120140160；其中180mm宽度试件为180mm*180mm方板无需加工。试样在线切割机上进行制备每种尺寸样件制备3个试样。图1FLD试件及几何尺寸按照图3加工完成之后的试样进行表面清理去除油污和表面脏物打磨毛刺、圆角等然后进行网格印制。网格采用电腐蚀的方式印制其具有清晰度高、不易磨损等优点因此本次试验中利用金属电腐蚀仪在FLD试件表面上用腐蚀法制成直径为2.5mm的圆形网格印制完后的试件图如图4所示。网格制备完成之后清理板材表面脏物确定板材表面干燥防止氧化、腐蚀等破坏。图2印制网格后的试样4.5.3试验基本过程在试样制备工作完成之后利用BSC-30D设备进行刚性凸模胀形试验。试验过程中对凸模表面和试样（无网格一侧）表面进行润滑试验过程一般采用国标规定润滑剂进行润滑。根据本实验室现有条件采用黄油+薄膜（0.04mm）作为润滑剂。预先将润滑剂涂抹（放置）于凸模表面试件放置时需将试样无网格的一侧表面与凸模相对且试件放置需要对称于凸模中心润滑剂与试件放置正确后方可进行试验。试验过程中预先采用压边力将板材压住（防止材料流动）。另规定出现下述任意情况试验无效需重复试验。A：试样的颈缩或者破裂发生在凹模口附近B：使用不同宽度的试样时试样侧边发生撕裂C：试样在拉深筋附近破裂D：选不出合理的临界网格圆通过以上基本步骤选出每个规格的合理试验件进行应变的测量。又为了使板材的应变更接近于其真实应变本组次试验等双拉区的点采用液压胀形的方式取得。4.5.4成形极限图（FLD）的测定在完成胀形试验的基础之上需要进行测量和计算薄板表面极限应变量。需要测量和计算变形的圆称之为临界网格圆从工程应用的观点出发临界网格圆的选取主要按照以下几点参考：A：将位于颈缩区、但是未破裂的网格圆作为临界网格圆B：将紧靠缩颈或者破裂的网格圆作为临界网格圆C：将与缩颈或破裂横贯其中之网格圆相邻的网格圆作为临界网格圆选择网格临界圆时为了保证试验结果的一致性需要保证使